电子技术基础数字部分第五版(康华光)-1数字逻辑基础.pptVIP

1.1 数字电路与数字信号1.2　数制1.3　二进制数的算术运算1.4　二进制代码1.5　基本逻辑运算1.6　逻辑函数及其表示方法 5、掌握基本逻辑运算、逻辑函数其表示方法 教学基本要求 1、了解数字信号与数字电路的基本概念 2、了解数字信号的特点及表示方法 3、掌握常用二～十、二～十六进制的转换 4、了解常用二进制码，特别是8421 BCD码 三次工业革命： 第一次是以蒸汽机的发明为标志的工业革命，单说工业革命指的是本次工业革命，代表性的国家是英国。第二次是1870年至20世纪初，主要是电力的应用，以及汽车和内燃机的发明，主要国家是德国、美国，这次革命造成德国崛起，挑战英国霸权，是一战发生的经济、科技动因。第三次是20世纪80年代至今的信息科技技术革命，最大成就是以互联网的应用，美国一枝独秀，遥遥领先，成为历史上最强大的超级大国。 1.1 数字电路与数字信号 电子技术是二十世纪发展最迅速、应用最广泛的技术。已使工业、农业、科研、教育、医疗、文化娱乐以及人们的日常生活发生了根本的变革。特别是数字电子技术，更是取得了令人瞩目的进步。 电子技术的发展是以电子器件的发展为基础的。 真空管 20世纪初直至中叶 晶体三极管 1947年 集成电路 60年代初 70年代末 微处理器 1.1.1 数字技术的发展及其应用 80年代后： ULSI ， 1 0 亿个晶体管/片 、 ASIC 制作技术成熟 90年代后：一片集成电路上有40亿个晶体管。 60~70代： IC技术迅速发展：SSI、MSI、LSI 、VLSI。 10万个晶体管/片。 专用集成电路 将来，高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路 超大规模 甚大规模 发展特点:以电子器件的发展为基础 电子管时代: 1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在一些大功率发射装置中使用。 电压控制器件 电真空技术 晶体管时代: 电流控制器件 半导体技术 半导体集成电路 注解： ASIC（Application Specific Intergrated Circuits）即专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。目前用CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程逻辑阵列）来进行ASIC设计是最为流行的方式之一，它们的共性是都具有用户现场可编程特性，都支持边界扫描技术，但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点。ASIC的特点是面向特定用户的需求，品种多、批量少，要求设计和生产周期短，它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物，与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、必威体育官网网址性增强、成本降低等优点,严格的说,ASIC不能算是学术名词,也不能算是技术. 数字技术应用的典型代表是电子计算机，数字电子技术的发展衍生出计算机的不断发展和完善。 数字技术被广泛应用于：广播、电视、通信、医学诊断、测量、控制、文化误乐以及家庭生活等方面。 例如： 照相机 JPEG (静态影像压缩标准) 视频记录设备 MPEG (动态影像压缩标准) 交通灯控制系统 数字技术的应用 电子电路按功能分为模拟电路和数字电路。 现代数字电路由数字集成器件构造而成，逻辑门是基本的单元电路。根据电路的结构特点及其对输入信号响应规则不同，数字电路分为两个大类：组合逻辑电路、时序逻辑电路。 1.1.2 数字集成电路的分类及特点 1. 数字集成电路的分类 　　从集成度来说，数字集成电路可分为：小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）、 超大规模（VLSI）和甚大规模（ULSI）等五类。 　　 表1.1.1　数字集成电路的分类 分类 门的个数 典型集成电路 小规模 最多12个 逻辑门电路 中规模 12～99 计数器、加法器 大规模 100～9 999 小型存储器、门阵列 超大规模 1000～99 999 大型存储器、微处理器 甚大规模 106以上 可编程逻辑器件、多功能集成电路 集成度:每一芯片所包含的门的个数。 2. 数字集成电路的特点 1） 稳定性能高，结果的再现性好 2） 易于设计 3） 大批量生产，成本低廉 4） 可编程性 5） 高速度，低功耗 3 .数字电路的分析、设计与测试 　　数字电路的研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系。 　　 分析工具： 逻辑代数。 电路逻辑功能的表达：主要用真值表、功能表、逻辑表 达式、卡诺图和波形图。